25人机交互接口分析.ppt

1.图形显示方式 常用的图形显示有两种，CRT显示器和FPT显示器。CRT显示方式是目前在工业控制计算机系统应用最多，也是技术最成熟的图形显示技术。 CRT显示器 优点：丰富的画图命令：如点、线、矩形、多边形、圆、弧以 及区域填充、拷贝、剪裁等操作还有窗口功能等 缺点：体积与功耗大，易受振动和冲击，容易受射线辐射、磁 场干扰，因此在恶劣工况下须采用特殊加固和屏蔽措施。 TFT显示器 (1) 体积小，耗电省，如最薄的壁挂式机型厚度仅为5cm(2in)； (2) 可靠性高，寿命长，不易受振动、冲击和射线的干扰影响 (3) 显示颜色256种基色，可扩展至25600种组合。 除CRT和TET外，还不断地有创新的显示技术出现，如等离子 显示器、有机发光二极管等。 2.字符型显示方式 对于一些专用系统，如小型的采集或控制监视系统，还会用到其他一些显示装置。常用的有LED显示器和LCD，可用来显示数字或者字符。 2.5.3 打印机接口 1.打印机的基本工作原理 2.打印机的接口信号与基本控制命令 2.5.4 其他人机接口 1.鼠标 2.触摸屏 （1）电阻式触摸屏 （2）电容式触摸屏 （3）红外线式触摸式 （4）表面声波式触摸式 （5）遥控力感式触摸屏 特点：人机界面友好； 简化信息输入设备； 便于系统维护和改造。 2.5 人机交互接口 本节要点： 1．键盘接口。 2．显示器接口。 3．打印机接口。 4．其它人机接口。 2.5.1 键盘接口 键盘是最常用的输入设备，使人和计算机的交界处，起着人 向计算机传递信息的重要作用，是组成计算机系统必不可少的 数据输入设备。 1.工作原理 键盘的基本功能是通过操作人员按键，将键开关信息经过编码电路转换成系统可接收的二进制字符编码信息。 按键盘和键体的材料不同，常用的计算机键盘可分为打式键盘和薄膜式键盘。 2. 键盘结构与键盘处理 （1）矩阵式键盘 三步：键扫描、键识别和键处理。 （2）智能键盘 1）增强型扩展键盘的结构。 2）键盘扫描码的发送。 2.5.2 显示器接口 在计算机系统中，显示器是人机信息交换的主要 窗口。显示方法主要有指示灯、LED、LCD、模拟 屏等。 LED 显示器工作原理 LED--（Light Emitting Diode的英文缩写）,是利用PN结把电能 转换成光能的固体发光器件，根据制造材料的不同可以发 出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光来。 伏安特性--类似普通二极管，正向压降约为2伏左右，工作电流 一般在10 -20 mA。 结构形式--单段的圆形或方形LED常用来显示设备的运行状态， 8段LED可以显示各种数字和字符。 8段LED显示器的结构与工作原理 结构形式－ 共阴极：发光管的阴极并接成公共端COM，加高电平灯亮; 共阳极：发光管的阳极并接成公共端COM，加低电平灯亮. 8段LED段选码原理 图 8段LED段选码原理 实现方法－－ CPU的数据线与LED各段引脚相连，控制输出的数据，点亮8段LED不同段的组合，显示等十六进制数。 LED显示器显示方式 在计算机控制系统中，常利用n个LED显示器构成n位显示。通常把点亮LED某一段的控制称为段选，而把点亮LED某一位的控制称为位选或片选。根据LED显示器的段选线、位选线与控制端口的连接方式不同，LED显示器有静态显示与动态显示两种方式，下面以4个共阴极LED的组合为例进行说明。 1、静态显示方式 2、动态显示方式 1．静态显示方式 结构特点： 4个COM端连接在一起并接有效电平——无位选； 每个LED的段选各自与一个8位并行I/O口相连——段选独立。 工作特点： 缺点是电路中占用I/O口资源多； 优点是占用CPU机时少，显示稳定可靠 适用：规模较大的实时控制系统。 2．动态显示方式 结构特点： 4个LED显示器各自的段选线连在一起，与一个8位的I/O口相连； 各自的COM端则由另一个I/O口进行位选。 工作特点： 优点是占用I/O资源少； 缺点是需用软件程序不断地循环扫描定时刷新，因而占用了CPU的大多数机时。 适用：小型测控系统 LED显示器接口电路 1．静态显示接口电路 2．动态显示接口电路 整个显示接口电路必须有： 锁存、译码、驱动功能。 1．静态显示接口电路 锁存、译码、驱动均由硬件实现——CD4511B。 实现过程－－74LS138输出作为LED片选，每两个共用一个片选；每两个段选码共用一个字节； 2．动态显示接口电路 锁存、驱动由硬件电路实现； 段选码的译码由软件实现。